Переделка электрической отвертки на литий за пол часа

Переделка электрической отвертки на литий за пол часа

Переделывать будем вот такую старую аккумуляторную отвёртку.

Технические характеристики:
Дрель-шуруповерт Калибр ОА-4.8М

Максимальное число оборотов без нагрузки: 180 об/мин
Max вращающий момент: 3 Нм
Число скоростных режимов:1
Оснастка: шестигранник 6.35 мм (1/4 дюйма)
Аккумулятор: Ni-Cd(4 шт.)
Емкость аккумуляторной батареи: 1.5 А*ч
Напряжение аккумуляторной батареи: 4.8 В
Вариант аккумулятора: встроенный
Длительность зарядки аккумуляторной батареи: 5 ч
Тип двигателя: щеточный

Она валялась у меня без дела 4 года, так как аккумуляторы приказали долго жить, менять на исправные аккумуляторы смысла не вижу, хватит их не надолго, да и в конце-концов пора переходить на литий у него и ёмкость побольше и долговечнее по сравнению с Ni-Cd.
Вот и настала пора переделки этой отвёртки под литий, проще сказать: дадим инструменту новую жизнь.

Переделывать будем с помощью модульных схем с торговой площадки алиэкспресс.

Разборка отвёртки много времени не заняла, внутри находились 4 аккумулятора Ni-Cd соединённых последовательно, двигатель на корпусе которого написано 4.8В, редуктор и кнопка включения без схемы плавного пуска, тоесть: нажал на один край кнопки контакты соединили двигатель с батареей, нажал на другой край кнопки полярность соединения двигателя с батареей поменялась.

Отталкиваться будем от напряжения питания двигателя, оно у нас 4.8В, значит 2 элемента li-ion будет слишком много, а вот один элемент в самый раз. Кто не в курсе: 1 полностью заряженный элемент li-ion равен 4.2В.

Сначало хотел вот такой модуль зарядки с защитой подключить.

Но выяснилось, что ток защиты не так уж велик, судя по даташиту на неё, всего 3А в импульсе

Пришлось искать другую защиту на али, нашёл вот такую.

Максимальный постоянный ток нагрузки – 11.0A.
Максимальный импульсный ток нагрузки – 15.0A.
Напряжение срабатывания от перезаряда – 4.25V ± 0.05V.
Напряжение срабатывания защиты от глубокого разряда – 2.54V ± 0.1V.
Восстановление рабочего режима после подключения зарядного устройства.
Восстановление – подключение зарядного устройства.
Рабочая температура: -40°-+85°
Размеры – 35*8*2 мм.

Примечание:
Р – к минусу нагрузки/зарядки.
Р + к плюсу нагрузки/зарядки.
В – к минусу аккумулятора.
В + к плюсу аккумулятора.
Для активации схемы нужно подключить зарядное устройство.
Схема защиты не является зарядным контроллером.

Это только защита для аккумулятора, без зарядки. Плюс добавим “народную зарядку” без защиты, так как защита у нас уже есть, смотрим рисунок внизу.

Схема подключения всего этого будет такая:

В схеме присутствует один высокотоковый аккумулятор li-ion без защиты, даже не думайте подключать аккумуляторы не высокотоковые, такие например как батареи из ноутбука, от телефона и прочие. У высокотоковых должно быть на корпусе обозначение “INR” и дальше идут цифры и буквы, это для Samsung, у других фирм другие обозначения. Фото внизу высокотоковых аккумуляторов.

По желанию можно подключить индикацию определения оставщейся ёмкости аккумулятора, например вот на таком модуле для одного li-ion элемента 1S, есть такие платки и для 2S, 3S, 4S.

При нажатии на кнопку загораются светодиоды, которые дают визуализацию оставщейся ёмкости батареи. При отпускании кнопки светодиоды гаснут и модуль засыпает. В ждущем режиме потребления тока зафиксировать не удалось.

Схема подключения с модулем оставщейся ёмкости батареи будет такая.

Вся схема прекрано уместилась в аккумуляторной отвёртке, только пришлось сверлить отверстия под светодиоды для индикации.

Примерные технические характеристики получивщегося после переделки инструмента:

Зарядка осуществляется зарядным устройством от любого телефона с током зарядки не менее 1А.
Присутствует индикация зарядки.
Есть индикация окончания зарядки.
Защита от короткого замыкания.
Защита от перезаряда – 4.25V ± 0.05V.
Защита от переразряда – 2.54V ± 0.1V.
Максимальный импульсный ток нагрузки – примерно 15A.
Максимальный постоянный ток нагрузки – примерно 11A.
Есть индикация оставщейся ёмкости батареи.
Ток покоя инструмента 6мкА.(меньше тока саморазряда лития)

Читайте также:  Зу с функцией измерения емкости

PS: После экспериментального тестирования аккумуляторной отвёртки, при закручивании 200мм шурупа в дерево.(Ну не шуруповёрт это 🙁
Была благополучно сломана пластмассовая шестерня редуктора, жаль конечно, видно не судьба попользоваться отвёрткой.
Переделанная электрическая часть отвёртки испытания прошла успешно, чего не скажешь о редукторе.

Но есть надежда на 3D печать.

Переделанная схема, при зарядке автоматически отключается двигатель акк.отвёртки, добавлено одно реле на 5В и группа контактов К1.1

Переделка электрической отвертки на литий за пол часа

У многих наверно дома есть электрические отвертки, фонари на аккумуляторах и т.д. у которых аккумуляторы не тянут.

У моей отвертки полностью заряженного аккумулятора хватает на пару тройку винтиков.

Аккумуляторы в отвертке кадмиевые в фонарях как правило свинцовые их всех сейчас довольно проблемно достать для замены. Что нам даст переделка устройств на литий.

1. Упрощение зарядки. Зарядка от микро усб, не надо искать где вы положили родную зарядку или где провод от фонаря.

2. Литиевый аккумулятор проще найти. Я например вообще брал банки из старого аккумулятора от ноута (можно найти или бесплатно или за минимальные деньги).

3. При замене кадмиевых. Нет эффекта памяти и заряжать можно в любой момент не дожидаясь полной разрядки.

4. Большая чем у штатных емкость аккумулятора зачастую даже при использовании б.у. банок.

И так что нам потребуется.

1. Плата контроллера заряда например на микросхеме TP4056. Продается у китайцев на али ебау и других площадках. За доллар пришлют обойму.

Выпускается в двух вариантах с защитой от переразряда и без. С защитой имеет смысл использовать если в самом аккумуляторе не стоит плата защиты. Для аккумуляторов типа 18650 и подобных плата защиты как правило установлена на отрицательном выводе, если минус сделан не из метала, а из стекло текстолита то это и есть плата защиты.

По размерам платы близки. (слева с защитой с права без)

WARNING. Для электрической отвертки защиту аккумулятора использовать нельзя ток защиты у них около 3А и хотя общее потребление у отвертки не большое но пусковые токи вырубают защиту.

Привожу схему платы с защитой аккумулятора (найдена на просторах интернета). Также в приложении добавлю документы на микросхемы.

Платы у китайцев имеют ток заряда в 1А если вы хотите заряжать от порта компьютера или от слабой зарядки необходимо уменьшить ток хотя бы до 0.5А. Для этого необходимо заменить резистор 1.2К подключенный ко второй ноге микросхемы TP4056 на резистор большего номинала, для тока 0.5А примерно сопротивлением 2.4К (таблица токов зарядки в зависимости от сопротивления приведена в документе на микросхему).

Я планирую возможность зарядки от компьютера и заменяю данный резистор. Отпаяв и почистив площадки.

Припаял новый резистор.

Так как в наличии был только номиналом 2.2К то получил ток заряда в 0.52А. Что посчитал допустимым для зарядки от порта компьютера.

2. Аккумулятор можно как и купить новый так и изъять например из старого аккумулятора ноутбука.

В моем аккумуляторе находилось 6 банок соединенных попарно. Желательно все аккумуляторы разъединить (у меня в одной из пар одна из банок была полностью мертва) и измерить остаточное напряжение. Если есть выбор то брать банки с большим остаточным напряжением как правило и оставшиеся емкость у них тоже больше, хотя конечно лучше все же измерить реальную емкость. Батарея была на 4000 мА т.е. по 2000 мА на банку остаточная емкость составила приметно 1200-1400 мА в зависимости от банки.

К аккумуляторам приварены металлические полоски контактов их не надо отрывать а просто разрезать их между банками. К ним удобно и безопасно припаивать провода. Метал на контактах самих аккумуляторов тяжелее паять и если держать паяльник более секунды то есть опасность перегреть аккумулятор что выведет его из строя вплоть до возгорания.

3. Проводки паяльник тестер надфили термоклеевой пистолет и.т.д.

Приступим.

Удаляем аккумуляторы и штатную зарядку к ним. (если есть подсветка и для фонаря желательно измерить ток светодиодов на полностью заряженном аккумуляторе)

Читайте также:  Свет вместо звонка

Прикидываем куда разместить новый аккумулятор и плату зарядки.

Теперь один из самых длительных этапов доработка корпуса.

Для его ускорения лучше воспользоваться механизацией.

Например китайскими фрезами.

Но мне больше нравятся старые советские у них лучше контроль и их меньше уводит. Но к сожалению в продаже их сложнее найти.

Выбираем лишнюю пластмассу, добиваясь что бы разъем мини USB был минимально утоплен.

Спаиваем схему подключая аккумулятор и зарядку. И проверяем работу зарядки и отвертки, также если есть светодиоды освещения измеряем ток потребления от лития и сопротивление гасящего резистора.

Если ток светодиодов освещения сильно отличается от тока на штатных аккумуляторах, то корректируем сопротивление балансного резистора. Я подпаял параллельно еще один резистор.

Далее обезжириваем корпус и все детали изопропиловым спиртом или хорошим бензином калоша (этиловый спирт не обезжиривает). И заливаем все компоненты из термоклеевого пистолета. Излишки если что не сложно срезать ножом.

После сборки в отверстия которые предназначены для индикации зарядки заливаем клей из пистолета.

Когда клей немного остынет его излишки легко счистить. В итоге клей выполняет функцию световода и при зарядке отлично видно аккумулятор заряжается.

Или уже заряжен.

Бонус.

Переделка еще одной отвертки. Теперь аккумулятор можно заряжать не доставая из отвертки.

Аккумулятор у нее съемный. (После переделки на нем появился разъем микро USB и индикатор заряда)

Комплект кадмиевых аккумуляторов и контакты были закреплены прямо на аккумуляторах.

С помощью термоклея изготовил обойму контактов.

Зарядку разместил в заднике и спаял все компоненты.

Переделка фонаря со свинцовым аккумулятором и зарядкой от сети заняло даже меньше времени поскольку подтачивать ничего и не пришлось.

Прикрепленные файлы:

  • TP4056.pdf (59 Кб)
  • DW01A-DS-11_EN.pdf (629 Кб)
  • FS8205A-DS-12_EN.pdf (302 Кб)

Оценить статью

  • Техническая грамотность

Средний балл статьи: 5 Проголосовало: 1 чел.

Комментарии (29) | Я собрал ( 0 ) | Подписаться

Для добавления Вашей сборки необходима регистрация

С замечаниями скорее соглашусь хотя они больше актуальны для шуруповертов.
Но для первой отвертки тяга после замены аккумулятора осталась удовлетворительная, даже учитывая то что напряжение питания уменьшилось.
(как раньше только небольшие шурупы и разборка и сборка ПС так и осталось)
Для второй отвертки с трещоткой еще не проверял тянет ли все положения трещотки по мощности.

П.С. так сложилось что все под рукой было и решил попробовать востановить отвертку, результат получился приемлемый, а затраты почти равны нулю. Если заказывать специальный литий то весь смысл по большому счету теряется проще новую отвертку купить, по деньгам не сильно дороже встанет.

В общем переделал я свою отвертку, такая же как первая, только без подсветки и с некоторыми отличиями в ковырянии дырок.
Акум удачно расположился в доль задней стенки рукоятки, так что там ничего не пришлось вырезать.
Плату заряда разместил вместо родной. Они одинаковые по размеру оказались. Правда пришлось большую дыру под размер штекера делать. Но то пустяки, подберу резиновую заглушку. А чтобы мусор не попадал во внутрь, стенки гнезда сформировал термоклеем.

Попутно аналогичному апгрейду подверглась детская радиоуправляемая подводная лодка моего племяша. В ней стоял NI-Ca акум формата 14500 на 150 мАч 3.6v.. Производитель давал время работы от одной зарядки около 5 мин. Заряжалась она только от пульта управления на 4х батарейках АА, 15-20 мин. Вскоре акум начал помирать и лодка плавала около минуты.
С самой игрушкой проблем не возникло – просто заменил родной аккумулятор на литий тогоже формата 14500 3.7v 800 mA. А вот с контролером зарядки заминка вышла. Его надо както в лодке разместить но места нужного не оказалось там где можно было бы поставить. В другом месте мешал родной герметичный разъём, да и был риск нарушить дифферентоку игрушки. И плавала бы она пузом к верху или только вертикально
Решил сделать его внешним, засунул плату в прозрачный пенал от киндер сюрприза и закрепил термоклеем, использовав родной провод зарядки. К тому же адаптер в таком варианте позволит заряжать от повербанка если где то на природе оказались.

Читайте также:  Регулятор температуры жала электропаяльника

Вторая жизнь аккумуляторной отвертки KS311-1036CD (переделка на Li-ion)

Цель:

Переделать питание электроотвертки с NiCd AA аккумуляторов на li-ion 18650 так, чтобы на одном заряде мог проработать в несколько раз дольше, чем при заводской сборке.

Используемые детали для доработки:

3. Аккумулятор QIXIN ICR18650P 1300мАч (аккумулятор, его емкость и рабочий ток выбирайте любой по вашему усмотрению, так как требования к питанию у электроотвертки низкие).

Года два назад покупал в Леруа Мерлен эту аккумуляторную отвертку из-за дешевизны и возможности ее переделать на питание от литиевого аккумулятора (ранее такой же был у моего двоюродного брата и мы его смогли удачно оживить). Стоила она тогда порядка 500р и скорее всего было много тех, кто приобрел данный девайс. Собственно с такими мыслями я и решил поделиться своим опытом. Вот как наш подопытный выглядит изнутри.


С завода на электроотвертке KS311-1036CD установлены 3 никель-кадмиевых Ni-Cd 1.2V аккумулятора. Соединенные последовательно они образуют сборку на 3.6V общей емкостью 600мАч (интересно было бы конечно замерить их емкость сразу после покупки, что-то мне подсказывает что емкость будет ниже указанной на аккумуляторах).


Плюсы и минусы Ni-Cd аккумуляторов:

+ нетребовательность к условиям заряда и разряда (работают в самых жестких условиях).

+ нетребовательность к условиям хранения (можно хранить заряженным и разряженным).
+ относительно безопасны при использовании (в сравнении с возгораемостью li-ion).

– очень маленькая емкость (что перечеркивает по моему мнению все плюсы этого аккумулятора, так как при времени работы 10-20 минут электроотвертка, мягко говоря, малоэффективна. По крайней мере такие характеристики работы на практике показала моя электроотвертка до переделки).

– высокий саморазряд (периодически необходимо заряжать).

– присутствует эффект памяти (периодически необходимо разряжать).

Итак, приступим к сборке необходимых элементов.

Кстати, аккумулятор я использовал тот, который остался от другой электроотвертки (в ней я емкость увеличил до 3000 мАч). Как я писал ранее вы можете использовать любой литий-ионный аккумулятор тип 18650, какой есть у вас в распоряжении).

Для начала подготовим плату защиты, которая будет защищать наш аккумулятор от разряда ниже 2.5 вольт и обеспечит нашему аккумулятору долгую и счастливую жизнь;) Также эта плата защищает от токов выше 15 ампер, что в нашем случае, я считаю, маловероятно (вообще конечно же есть желание узнать на практике как скачет напряжение и ток в процессе использования данного девайся, очень надеюсь что найду время для этого в будущем).

Припаиваем плату аккуратно к аккумулятору так, чтобы не замкнуть проводки.

Далее припаиваем плату заряда чтобы она заряжала наш аккумулятор правильно (CC-CV – режим заряда, который обеспечивает долгий срок службы литиевых аккумуляторов).

Обратите внимание, красный провод в данной схеме всегда + питания, а черный – питания. Так же во входном разъеме питания необходимо отпаять красный провод и изолировать его так, как посчитаете нужным (я, например, посадил его в термоусадочную трубку). Этот провод необходим для индикации заряда на плате электроотвертки сверху. В нашем случае на нашей плате заряда TP4056 тоже есть индикация: показывает процесс заряда и окончание зарядки. Мне он нравится больше, поэтому я оставил только его.

Для индикации сделал отверстие сбоку и залил термоклеем.

В процессе заряда индикатор светится красным, как только аккумулятор зарядился – синим. Свечение индикатора получилось достаточно заметным.

Сделаем выводы:
Уверен у многих покупателей данных электроотверток рано или поздно возникает вопрос “быть или не быть” из-за снижения времени работы до критически малого. В любом случае, я считаю, выбор за вами. Лично мне продление жизни устройств, которые мы купили, а ресурс использовали только частично, кажется вполне рациональным решением, которое экономит деньги и радует в дальнейшем глаза!

Со временем планирую добавить в эту статью свои ощущения и выводы от использования переделанной электроотвертки. Любопытно, как будет срабатывать защита при нагрузках и выжержат ли пластмассовые шестерни внутри редуктора нагрузок с учетом обновленной мощности аккумулятора?).

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector